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变压吸附分离技术被发明以来,广泛地应用于气体混合物的分离精制。 首先,1958 年,Skarstorm 申请专利并应用此技术分离空气。同时,Gerin de Montgareuil 和Domine 也在法国申请专利。两者的差别是,Skarstorm 循环在床层吸附饱和后,用部分低压的轻产品组分冲洗解吸,而Gerin-Domine 循环采用抽真空的办法解吸。 1960 年大型变压吸附法空气分离的工业化装置建成。 1961 年用变压吸附分离工艺从石脑油中回收高纯度的正构烷溶剂,并命名为Isosiv 过程,1964年完善了从煤油馏分中回收正构烷烃的工艺。 1966 年利用变压吸附技术提氢的四塔流程装置建成,20 世纪70 年代后采用四塔以上的多塔操作,并向大规模、大型化发展。 1970 年又建成分离和回收氧的工业化装置,用于环保工业污水处理生化的需要。同时被广泛用于从石脑油中提取正构烷烃,再经异构化,将异构化产物加入汽油馏分中,以提高其辛烷的Hysomer过程。 1975 年试制成医用富氧浓缩器,1976 年开发了用碳分子筛变压吸附制氮的工艺并工业化,随后采用5A沸石分子筛抽真空制氮工艺。到1983年德国推出性能优良的制氮用碳分子筛。到1979年为止,约有一半的空气干燥器采用Skarstrom 的变压吸附工艺。变压吸附用于空气或工业气体的干燥比变温吸附更为有效。1980年开发了快速变压吸附工艺(又称为参数泵变压吸附)。 从20 世纪90年代起,由于电能紧张,变压吸附制氧又在炼钢等领域占有了一席之地。 2-2-1 中国对变压吸附制氧技术的研究 中国对变压吸附制氧技术的开发起步较早,从1966年开始研究沸石分子筛分离空气制氧技术;20世纪70年代PSA分离空气制氧在钢铁、冶炼和玻璃窑等工业领域已经得到了广泛的应用。20多年来,由于技术力量分散,相互之间缺少联络,中国的变压吸附制氧技术发展缓慢,同国外的差距越来越大。20世纪70年代是中国PSA分离空气制氧技术发展的鼎盛时期,全国有十几个单位相继开展了变压吸附制氧技术的实验研究,建立了数套工业试验设备。这个时期开发的变压吸附制氧设备的共同点有以下几个方面: ⑴大多采用高于大气压吸附、常压解吸流程,吸附塔有两个到四个; ⑵空气进入吸附塔前,经过脱水预处理; ⑶设备可靠性差,不能连续稳定运行,导致大部分设备报废; ⑷技术、经济指标落后。
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